2025屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課時練8鐵及其重要化合物含解析魯科版

PAGE10-鐵及其重要化合物基礎(chǔ)鞏固1.(2024廣東華南師大附中專題訓(xùn)練)下列有關(guān)鐵的敘述不正確的是()A.鐵具有良好的延展性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性B.鐵的化學(xué)性質(zhì)特別不活潑C.在化學(xué)反應(yīng)中,鐵能生成+2價或+3價的化合物D.鐵是鋼的主要成分,鋼鐵是重要的金屬材料2.鐵及其化合物是中學(xué)化學(xué)中的一類重要物質(zhì),下列關(guān)于鐵元素的敘述正確的是()A.保存FeCl2溶液經(jīng)常加一些鐵粉,其目的是抑制Fe2+水解B.在25℃時,pH=0的溶液中,Al3+、NH4+、NO3C.制備AlCl3、FeCl3均可采納將溶液干脆蒸干的方法D.向硫酸亞鐵溶液中加入過氧化氫溶液:2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O3.某小組同學(xué)通過試驗(yàn)探討FeCl3溶液與Cu粉發(fā)生的氧化還原反應(yīng)。試驗(yàn)記錄如下:序號ⅠⅡ試驗(yàn)步驟充分振蕩,加入2mL蒸餾水充分振蕩,加入2mL蒸餾水試驗(yàn)現(xiàn)象銅粉消逝,溶液棕黃色變淺,加入蒸餾水后無明顯現(xiàn)象銅粉有剩余,溶液棕黃色退去,加入蒸餾水后生成白色沉淀序號Ⅲ試驗(yàn)步驟充分振蕩,加入2mL蒸餾水試驗(yàn)現(xiàn)象銅粉有剩余,溶液棕黃色退去,變成藍(lán)色,加入蒸餾水后無白色沉淀下列說法不正確的是()A.試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均涉及Fe3+被還原B.對比試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ,說明白色沉淀的產(chǎn)生與銅粉的量有關(guān)C.試驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ中加入蒸餾水后[Cu2+]相同D.向試驗(yàn)Ⅲ反應(yīng)后的溶液中加入飽和NaCl溶液可能出現(xiàn)白色沉淀4.(2024河北唐山第一中學(xué)沖刺)草酸亞鐵晶體(FeC2O4·2H2O)是一種淡黃色粉末,某課外小組利用下列裝置檢驗(yàn)草酸亞鐵晶體受熱分解的部分產(chǎn)物。下列說法正確的是()A.若③和⑤中分別盛放足量NaOH溶液和CuO,可檢驗(yàn)生成的COB.試驗(yàn)時只須要在裝置①中反應(yīng)結(jié)束后再通入N2C.若將④中的無水CaCl2換成無水硫酸銅可檢驗(yàn)分解生成的水蒸氣D.試驗(yàn)結(jié)束后,①中淡黃色粉末完全變成黑色,則產(chǎn)物肯定為鐵5.(2024安徽肥東高級中學(xué)調(diào)研)工業(yè)廢棄物的資源化回收再利用,可以更大限度的發(fā)揮原材料的價值。下圖是工業(yè)生產(chǎn)納米磁性氧化鐵的流程:廢鐵屑溶液AFe3O4(納米粒子)下列說法不正確的是()A.用Na2CO3溶液浸泡是為了除去廢鐵屑表面的鐵銹B.若生產(chǎn)中不通入N2,暴露在空氣中生產(chǎn),將不能得到高純度產(chǎn)品C.加適量的H2O2是為了將部分Fe2+氧化為Fe3+,涉及反應(yīng)的離子方程式為H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2OD.溶液A中Fe2+和Fe3+的濃度之比為1∶26.(2024河南商丘虞城中學(xué)月考)某試驗(yàn)小組對菠菜中的鐵元素(主要以難溶的FeC2O4形式存在)進(jìn)行檢測。試驗(yàn)操作如下:Ⅰ.水煮檢驗(yàn)法:Ⅱ.灼燒檢驗(yàn)法:(1)CCl4的作用為。

(2)操作i中起分別作用的儀器名稱為。

(3)溶液A中未能檢測出Fe2+的可能緣由是。

(4)取無色溶液B,先滴加H2O2溶液,再滴加KSCN溶液,溶液呈紅色。用離子方程式表示H2O2的作用:。

(5)甲同學(xué)取少量無色溶液B,滴加酸性KMnO4溶液并振蕩后,溶液紫色消逝,因此得出結(jié)論:溶液B含有Fe2+。乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的試驗(yàn)方法不嚴(yán)謹(jǐn),設(shè)計并完成如下試驗(yàn):用稀硝酸溶解菠菜灰,產(chǎn)生的無色氣體使澄清石灰水變渾濁;向得到的無色溶液中滴加AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀(Ag2C2O4)。甲同學(xué)反思自己的方法不嚴(yán)謹(jǐn),理由是。

實(shí)力提升7.(2024山東師大附中高三月考)某酸性工業(yè)廢水中含有肯定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等離子。利用常用的酸、堿和工業(yè)生產(chǎn)中的廢鐵屑,設(shè)計如下工藝流程,從廢水中回收金,并生產(chǎn)肯定量的鐵紅和氧化銅。下列說法不正確的是()A.標(biāo)號①②③處發(fā)生的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)B.標(biāo)號③處加入的相應(yīng)物質(zhì)是稀硝酸C.標(biāo)號①處發(fā)生的離子反應(yīng)最多有三個D.鐵紅的化學(xué)式為Fe2O3,工業(yè)上常用作紅色顏料8.將1.12g鐵粉加入25mL2mol·L-1的氯化鐵溶液中,充分反應(yīng)后,下列說法正確的是()A.鐵粉有剩余,溶液呈淺綠色,Cl-基本保持不變B.往溶液中滴入無色KSCN溶液,顯紅色C.Fe2+和Fe3+物質(zhì)的量之比為5∶1D.氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶19.(2024吉林長春德惠九校期中)某100mL稀溶液中只含有Fe3+、Cu2+、H+、NO3-四種離子,向其中漸漸加入鐵粉,溶液中Fe2+的濃度和加入鐵粉的質(zhì)量的關(guān)系如圖所示。若整個反應(yīng)過程中溶液的體積不發(fā)生A.原溶液的c(H+)=4mol·L-1B.若a=3,則原溶液中c(Cu2+)=1mol·L-1C.原溶液中的c(NO3-D.BC段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cu2++FeFe2++Cu10.(2024福建南平質(zhì)量檢測)綠礬(FeSO4·7H2O)外觀為半透亮藍(lán)綠色單斜結(jié)晶或顆粒,無氣味,受熱能分解,且在空氣中易被氧化。Ⅰ.醫(yī)學(xué)上綠礬可用于補(bǔ)血劑甘氨酸亞鐵[(NH2CH2COO)2Fe]顆粒的制備,有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)如下:甘氨酸(NH2CH2COOH)檸檬酸甘氨酸亞鐵易溶于水,微溶于乙醇,兩性化合物易溶于水和乙醇,有強(qiáng)酸性和還原性易溶于水,難溶于乙醇(1)向綠礬溶液中緩慢加入NH4HCO3溶液,邊加邊攪拌,反應(yīng)結(jié)束后生成沉淀FeCO3。該反應(yīng)的離子方程式為。

(2)制備(NH2CH2COO)2Fe:往FeCO3中加入甘氨酸(NH2CH2COOH)的水溶液,滴入檸檬酸溶液并加熱。反應(yīng)結(jié)束后過濾,濾液經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到產(chǎn)品。①加入檸檬酸溶液一方面可調(diào)整溶液的pH促進(jìn)FeCO3溶解,另一個作用是。

②洗滌操作,選用的最佳洗滌試劑是(填序號)。

A.熱水 B.乙醇 C.檸檬酸Ⅱ.綠礬晶體受熱分解的化學(xué)方程式為2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O,試驗(yàn)室用圖1所示裝置驗(yàn)證其分解產(chǎn)物。請回答下列問題:圖1(1)加熱前通入氮?dú)獾哪康氖恰?/p>

(2)試驗(yàn)中視察到裝置B的現(xiàn)象為。

(3)C裝置和D裝置能否調(diào)換(填“能”或“否”)。

(4)樣品完全分解后,殘留物全部為紅棕色固體,檢驗(yàn)裝置A中的殘留物含有Fe2O3的方法是。

(5)該裝置的缺陷是。

Ⅲ.測定綠礬樣品中鐵元素的含量:稱取mg綠礬樣品置于錐形瓶中,溶解后加稀硫酸酸化,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)。消耗KMnO4溶液的體積如圖2所示(滴定時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為5Fe2++MnO4-+8H+5Fe3++Mn2++4H2O)。該晶體中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(用含m、c圖2拓展深化11.(2024天津?qū)W業(yè)水同等級考適應(yīng)性測試)綠礬是含有肯定量結(jié)晶水的硫酸亞鐵,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途。某化學(xué)愛好小組對綠礬的一些性質(zhì)進(jìn)行探究?；卮鹣铝袉栴}:(1)在試管中加入少量綠礬樣品,加水溶解,滴加KSCN溶液后,溶液顏色無明顯改變。再向試管中通入空氣,產(chǎn)生的現(xiàn)象是。

(2)為測定綠礬中結(jié)晶水的含量,將帶有兩端止水夾K1和K2的石英玻璃管(設(shè)為裝置A)稱重,記為m1g,將樣品裝入石英玻璃管中,再次對裝置A進(jìn)行稱重,結(jié)果記為m2g。按下圖連接好裝置進(jìn)行試驗(yàn)。①儀器B的名稱是。

②試驗(yàn)操作步驟:a.打開K1和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2→b.點(diǎn)燃酒精燈,加熱→c.熄滅酒精燈→d.→e.關(guān)閉K1和K2→f.稱量A。d的操作為。

③重復(fù)②的操作步驟,直至A恒重,記為m3g。依據(jù)試驗(yàn)記錄,計算綠礬化學(xué)式中結(jié)晶水個數(shù)x=(列式表示)。若試驗(yàn)時將a、b的操作次序顛倒,則使x(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。

(3)為探究硫酸亞鐵的分解產(chǎn)物,將(2)中已恒重的裝置A接入下圖所示的裝置中,打開K1和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2,并加熱。試驗(yàn)后,反應(yīng)管中殘留物質(zhì)為紅色粉末。已知:裝置C用于檢驗(yàn)和汲取分解得到的氣體產(chǎn)物之一——SO3。①C、D中的溶液依次為、(填標(biāo)號)。

a.品紅b.NaOHc.BaCl2d.Ba(NO3)2e.濃硫酸C、D中有氣泡冒出,同時可視察到的現(xiàn)象分別為、。

②寫出硫酸亞鐵高溫分解反應(yīng)的化學(xué)方程式:。

③在方框中畫出尾氣汲取裝置并注明所用試劑。課時規(guī)范練8鐵及其重要化合物1.B由金屬的通性可知,鐵具有良好的延展性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性,故A正確;鐵是一種比較活潑的金屬,能夠跟多種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),故B錯誤;在化學(xué)反應(yīng)中,鐵能生成+2價、+3價的化合物,如氯化亞鐵、氯化鐵等,故C正確;鋼鐵為鐵的合金,且鐵是鋼的主要成分,鋼鐵是重要的金屬材料,故D正確。2.D保存FeCl2溶液經(jīng)常加一些鐵粉,其目的是防止Fe2+被氧化,A項(xiàng)不正確;pH=0的溶液呈強(qiáng)酸性,Fe2+、NO3-、H+不能大量共存,B項(xiàng)不正確;制備AlCl3、FeCl3時,若將其溶液干脆蒸干,會得到Al(OH)3、Fe(OH)3.CCu和FeCl3溶液反應(yīng)生成FeCl2和CuCl2,若銅過量,溶液棕黃色退去,加入蒸餾水后生成白色沉淀,可能是發(fā)生反應(yīng):CuCl2+Cu2CuCl↓。試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的現(xiàn)象為溶液棕黃色變淺或溶液棕黃色退去,說明Fe3+被Cu還原,故A正確;對比試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ,試驗(yàn)Ⅰ加入少量銅粉,銅粉消逝,溶液棕黃色變淺,加入蒸餾水后無明顯現(xiàn)象;試驗(yàn)Ⅱ加入過量銅粉,銅粉有剩余,溶液棕黃色退去,加入蒸餾水后生成白色沉淀;說明白色沉淀的產(chǎn)生與銅粉的量有關(guān),故B正確;對比試驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ,參與反應(yīng)的Fe3+的量相同,則生成的Cu2+應(yīng)相同,但由于試驗(yàn)Ⅱ生成CuCl,所以加入蒸餾水后[Cu2+]不相同,故C錯誤;試驗(yàn)Ⅲ溶液為藍(lán)色,含有Cu2+和過量的銅,向試驗(yàn)Ⅲ反應(yīng)后的溶液中加入飽和NaCl溶液可能出現(xiàn)白色沉淀CuCl,故D正確。4.A依據(jù)題意分析可知,利用②③除去CO2,④中的無水氯化鈣將氣體干燥后,假如⑤中CuO固體轉(zhuǎn)變成紅色,則反應(yīng)肯定生成CO,A正確;試驗(yàn)起先后,裝置中的空氣對分解反應(yīng)及產(chǎn)物的檢驗(yàn)都有干擾,所以必需先通入N2除去裝置中的空氣,B錯誤;由于從②、③溶液中導(dǎo)出的氣體會帶出水蒸氣,因此④中放置無水硫酸銅無法檢驗(yàn)分解生成的水蒸氣,C錯誤;題給條件下草酸亞鐵晶體分解剩余的固體為FeO,假如沒有完全變?yōu)楹谏?也有可能是由于晶體沒有完全分解,D錯誤。5.ANa2CO3溶液水解顯堿性,浸泡廢鐵屑可以使其表面的油脂水解以除去,但不能除去表面的鐵銹,故A錯誤;廢鐵屑被硫酸溶解生成硫酸亞鐵,生成的亞鐵離子被過氧化氫部分氧化生成鐵離子,形成亞鐵離子和鐵離子的混合溶液,若生產(chǎn)中不通入N2,暴露在空氣中生產(chǎn),亞鐵離子會被空氣中的氧氣氧化成鐵離子,將不能得到高純度四氧化三鐵產(chǎn)品,其中會混入氧化鐵雜質(zhì),故B正確;依據(jù)B的分析,加適量的H2O2是為了將部分Fe2+氧化為Fe3+,涉及反應(yīng)的離子方程式為H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O,故C正確;最終產(chǎn)品為四氧化三鐵,其中Fe2+和Fe3+的數(shù)量之比為1∶2,因此溶液A中Fe2+和Fe3+的濃度之比為1∶2,故D正確。6.答案(1)作萃取劑,萃取有機(jī)色素,解除對Fe2+檢驗(yàn)的干擾(2)分液漏斗(3)FeC2O4在水中的溶解度小;在加熱水煮過程中二價鐵被氧化為三價鐵(4)2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O(5)酸性條件下,H2C2O4和Cl-都可能將MnO4-解析:(1)有機(jī)化合物易溶于CCl4,CCl4作為萃取劑可萃取有機(jī)色素,解除對Fe2+檢驗(yàn)的干擾。(2)操作i是分別互不相溶的液體,操作名稱是分液,運(yùn)用的儀器是分液漏斗。(3)鐵元素主要以難溶的FeC2O4形式存在,Fe2+的濃度小,且在加熱水煮過程中二價鐵也會被氧化為Fe3+,所以溶液A中未能檢測出Fe2+。(4)H2O2把Fe2+氧化為Fe3+,反應(yīng)的離子方程式是2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O。(5)用鹽酸溶解菠菜灰得到的溶液B含有H2C2O4和Cl-,酸性條件下,H2C2O4和Cl-都可能將MnO4-還原,所以滴加酸性KMnO4溶液并振蕩后,溶液紫色消逝,不能證明溶液B含有Fe7.C標(biāo)號①處發(fā)生的反應(yīng)為Fe+2H+Fe2++H2↑,2Fe3++Fe3Fe2+,Cu2++FeCu+Fe2+,2Au3++3Fe2Au+3Fe2+,②處發(fā)生的反應(yīng)是Fe+2H+Fe2++H2↑,③處發(fā)生的反應(yīng)是銅與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水,故①、②、③處發(fā)生的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng),A正確;標(biāo)號③處利用金不溶于硝酸的性質(zhì)將銅與金分別開,加入的相應(yīng)物質(zhì)是稀硝酸,故B正確;標(biāo)號①處發(fā)生的離子反應(yīng)有Fe+2H+Fe2++H2↑,2Fe3++Fe3Fe2+,Cu2++FeCu+Fe2+,2Au3++3Fe2Au+3Fe2+,故C錯誤;Fe2O3是紅棕色粉末,俗稱鐵紅,工業(yè)上常用作紅色顏料,故D正確。8.B1.12g鐵粉的物質(zhì)的量為1.12g56g·mol-1=0.02mol,25mL2mol·L-1氯化鐵溶液中Fe3+的物質(zhì)的量為0.025L×2mol·L-1=0.05mol,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Fe+2Fe3+3Fe2+,依據(jù)比例關(guān)系可得,0.02mol鐵完全反應(yīng),消耗0.04molFe3+,生成0.06molFe2+,Fe3+剩余0.01mol。鐵沒有剩余,溶液呈淺綠色,Cl-基本保持不變,A項(xiàng)錯誤;溶液中有剩余的Fe3+9.COA段無Fe2+生成,應(yīng)是加入的5.6g鐵粉與硝酸發(fā)生反應(yīng):Fe+4H++NO3-Fe3++NO↑+2H2O,5.6g鐵的物質(zhì)的量為0.1mol,設(shè)溶液中的氫離子的物質(zhì)的量為xFe+4H++NO3-Fe3++NO↑+2H2 1 4 0.1mol x1解得x=0.4mol則溶液中的氫離子的物質(zhì)的量濃度c=0.4mol0.1L=4mol·L-1,故A正確;若a=3,則說明在BC段生成的Fe2+的物質(zhì)的量為0.1mol,而BC段發(fā)生的反應(yīng)為Fe+Cu2+Cu+Fe2+,設(shè)溶液中的CuFe+Cu2+Cu+Fe2+ 1 1 y 0.1mol1解得y=0.1mol,則溶液中銅離子的物質(zhì)的量濃度c=0.1mol0.1L=1mol·L-1,故B正確;C點(diǎn)溶液中c(Fe2+)=4mol·L-1,故此時溶液中的n(Fe2+)=4mol·L-1×0.1L=0.4mol,而此時溶液中溶質(zhì)為Fe(NO3)2,故C點(diǎn)溶液中的n(NO3-)=0.8mol,而在OA段加入0.1mol鐵粉反應(yīng)時,消耗掉的硝酸根濃度為0.1mol,故原溶液中的n(NO3-)總=0.8mol+0.1mol=0.9mol,故原溶液中c(NO3-)總=0.9mol010.答案Ⅰ.(1)Fe2++2HCO3-FeCO3↓+CO2↑+H2(2)①防止二價鐵被氧化②BⅡ.(1)將裝置內(nèi)空氣排盡(或隔絕空氣或防止Fe2+被氧化)(2)白色粉末變藍(lán)(3)否(4)取少許固體粉末置于試管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液變紅色,證明含有Fe2O3(5)沒有尾氣處理裝置Ⅲ.280c解析:Ⅰ.(1)向FeCl2溶液中加入NH4HCO3,可以認(rèn)為Fe2+結(jié)合HCO3-電離出來的CO32-,H+與HCO3-結(jié)合生成CO2和水,則該反應(yīng)的離子方程式為Fe2++2HCO3(2)①依據(jù)表中信息,檸檬酸除了有酸性還有還原性,可以起到防氧化的作用,因此另一個作用是防止二價鐵被氧化;②甘氨酸亞鐵易溶于水,難溶于乙醇,為了防止溶解損失,可以用乙醇洗滌。Ⅱ.(1)加熱前通氮?dú)?可解除裝置中的空氣,防止樣品加熱時被氧化。(2)因?yàn)楫a(chǎn)物中有水,無水硫酸銅遇到水變藍(lán)色。(3)SO3溶于水生成H2SO4,假如C、D裝置調(diào)換位置,SO3會溶于品紅溶液,不能進(jìn)入C中,也就不能檢驗(yàn)SO3。(4)檢驗(yàn)Fe2O3,可以檢驗(yàn)Fe3+,方法為取少許固體粉末置于試管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液變紅色,可證明含有Fe2O3。(5)品紅溶液只能用于檢驗(yàn)SO2,不能汲取SO2,SO2為有毒氣體,須要進(jìn)行尾氣處理,因此題給裝置的缺陷是沒有尾氣處理裝置。Ⅲ.依據(jù)化學(xué)方程式可得關(guān)系式5Fe2+~MnO4-,消耗酸性KMnO4溶液的體積為10.80mL-0.80mL=10.00mL,則n(KMnO4)=10.00mL×10-3L·mL-1×cmol·L-1=0.01cmol;